华南理工大学广州学院本科毕业设计(论文)说明书
第六章 上机测试
6.1、程序下载
当程序编译好并且波形仿真也准确无误后,就可以开始下载测试了,下载前需将引脚设置好[3]。图6-1为下载界面。
图6-1 下载
由上图可以看出,本次测试所使用的芯片是EP3C80F484,工程名为FSKPRJ,使用USB数据线进行下载。本次测试并没有将程序固化在芯片内,故芯片断电后程序会被清空。
6.2、波形测试
当程序正常加载到芯片上后就可以使用逻辑分析仪及频谱分析仪进行测试。
图6-2 测试用芯片
由上图可以看出下载用的数据线及逻辑分析仪的探头。
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第六章 上机测试
图6-3为使用逻辑分析仪实际测试结果,输入共6路。其中第1路为时钟信号,第2路为载波信号f1,第3路为载波信号f2,第4路为基带数据信号date,第5路为已调信号fsk,第6路为解调信号demod。
图6-3 逻辑分析仪测试结果
由上图看出,已调信号与基带信号之间不存在延时,而解调信号与接收到的已调信号之间有较大的延时。由于此次设计并没有将信号在实际信道中传输,因而信号没有受到干扰。
图6-4为使用示波器对已调信号进行观察。
图6-4 已调信号波形
由图6-4可以看出基带信号‘110’调制成2FSK信号后的波形,除了一点点的毛刺外,
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波形基本还是比较标准的方波信号,此信号从芯片引脚处直接获得。经过观察,可以看出信号高频部分频率为2.391MHz,低频部分频率为400kHz,高电平为335.5mV,结果基本符合理论分频效果。
图6-5为使用频谱分析仪测出的已调信号频谱。
图6-5 频谱分析仪结果
上图为使用频谱分析仪观测到的2FKS已调信号频谱,其中心频率为2.4MHz。实际测试中心频率偏向高频的载波的原因主要是:芯片引脚输出的是方波信号,含有丰富的谐波信号,谐波信号多次叠加后导致高频部分的功率大幅提高,从而导致测试结果中心频率偏向高频载波部分。
6.3、本章小结
通过使用示波器,频谱分析仪等仪器观察波形,让我从硬件层面更加具体的认识到2FSK的调制和解调。同时也让我更加熟悉各种测试仪器的使用方法,这也是以后走上工作岗位所必须具备的基本技能。
虽然本次设计并不涉及硬件电路,但通过实际测试观察,让我对通讯设备的硬件部分有了更具体的了解。
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致谢
总结
经过本次毕业设计,我不仅学到了很多新的知识,更重要的是提高了自己的动手能力,是一次理论紧密结合实际的锻炼。从一开始的查找资料,到熟悉Quartus II软件和VHDL语言的用法,最终设计并实现了2FSK调制解调系统,使我对工程设计有了更深刻的体会。
最初,我对2FSK调制解调系统只有简单的概念,知道不同的频率代表不同的信息,甚至对调制和解调的方法都只有模糊的认识。但通过前期的资料收集和书籍的阅读,让我从原理上知道了2FSK调制解调的具体办法,不过这只停留在系统框图这样的层面上。紧接着,通过对EDA技术和VHDL语言的深入学习,我初步学会了如何使用VHDL语言编写简单的进程,并且仿真也通过了。我可以开始尝试编写自己的程序,并开始构建我所需要的系统,当然这仅仅是开始。
接下来,我开始思考并尝试如何使用VHDL语言这一强大工具实现系统各个模块的功能。从最简单的分频器到后面较为复杂的解调器,我运用VHDL语言描述硬件逻辑的能力也在不断的提高。从最初只有一两个进程的实体,到后面具有六七个进程的实体,我对各个进程间的分工及时序的认识越来越清晰。经过反复不断的仿真、修改、再仿真、再修改,最终我成功的在FPGA芯片上实现了我的2FSK调制解调系统。当然设计过程中也出现了一些应为我经验不足,所以自己没能力解决的问题。我通过虚心请教导师和熟悉FPGA设计的业内人士,最终都一一攻破。
从这次毕业设计中,我得到了许多宝贵的经验,提高了动手能力,也让我获得了一定的成就感。我会继续刻苦专研通信领域的新技术和新应用,学会使用各种实用工具。
作者:唐亦林
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